感悟“定性到定量”的立體探究式復習

任婷婷

（連云港市新海實驗中學教育集團鳳凰校區 江蘇 連云港 222000）

《義務教育化學課程標準》指出：義務教育階段的科學探究，是學生積極主動地獲取化學知識、認識和解決化學問題的重要實踐活動。它既是一種重要的學習方式，也是義務教育階段化學課程的目標和重要內容，對發展學生的科學素養具有不可替代的作用。

一、“定性到定量”立體探究式復習的提出

在實際教學中，科學探究主要運用在新授課和習題中，在復習課中還沒有被廣泛地采用。運用探究式的復習模式，需要集中教師的智慧，進行精心的教學設計和準備，需要的精力和時間比較長，這也是探究式復習沒有被廣泛運用的原因之一。但是如果能結合具體教學認真思考，探究式復習往往在化學復習課中起到事半功倍的效果。從人教版九年級化學第三單元學習“構成物質的奧秘”開始，就在化學學習中融入了定量計算， 所以化學中的探究往往和計算密不可分，通過計算，可以加深對知識的理解。下面我以“探秘暖寶寶”為例，談談對“定性到定量”的立體探究式復習的認識。

二、同一探究主題在不同復習課中的運用

1．探究復習在章節復習中的運用

“探秘暖寶寶”這一個題目，變換探究方式，可以運用到不同的復習課中。在復習第八單元“金屬和金屬材料”第3 節的時候，我首先運用了這個探究主題。

第八單元第3 節是“金屬資源的利用和保護”。這節常規的復習方法是按順序做習題再歸納知識點，但我在運用探究式復習后變換了下復習的順序，設計如下：

【查閱資料】每到冬天，市面上便有“暖寶寶”出售，它是一個裝有化學藥品的小袋。使用時，撕去它的保護膜貼在身體上，不久便會產生熱量。已知小袋中裝有鐵粉、碳粉和少量氯化鈉。

思考：1．暖寶寶的發熱原理2．氯化鈉的作用3．如何保存暖寶寶。

通過這一個小小的問題，讓學生回顧鐵生銹的條件和如何防止鐵生銹的方法，再讓學生完成“探究銅生成銅綠的條件”的習題，對金屬生銹和防護的知識點加以鞏固，共用10－15 分鐘時間完成第3 節重點內容的復習。

接著給出信息：暖寶寶發熱后生成Fe2O3，某化學興趣小組對一包使用過的暖寶寶粉末進行探究，其中氯化鈉和碳粉已除去。

【提出問題】 使用過的暖寶寶粉末組成情況有幾種？

【實驗探究】（1）由于無法分辨粉末顏色，如何判斷使用過的暖寶寶組成情況？ 寫出兩種判斷的方法。

此問關鍵是鐵有沒有被完全氧化，也就是還有沒有鐵剩余。學生很快知道實際就是驗證是否存在鐵，可以利用鐵的物理和化學性質進行判斷。這樣又通過問題對鐵的部分性質進行了復習。

（2）為進一步探究暖寶寶的組成情況，小組成員稱取21．6g 該粉末裝入硬質玻璃管中， 按右圖在通風櫥中進行實驗。開始時緩緩通入CO 氣體，待反應完全后，停止加熱，仍繼續通CO氣體直至玻璃管冷卻。反應前后稱量相關裝置和物質的總質量，其數據如下表：

反應前 反應后Ⅰ組 玻璃管和紅色粉末的總質量為66．9g玻璃管和固體物質的總質量為62．1g

從提問（2）開始，已經慢慢把復習從定性轉變為定量。

【交流討論】

1．在裝置A 中先通CO 氣體的作用，停止加熱后繼續通CO 氣體的作用。

2．寫出A 裝置中發生反應的化學方程式，實驗過程中觀察到B 裝置中的現象。

3．請根據表中數據計算出粉末組成和各成分的質量。

通過以上3 個問題， 首先復習實驗室CO 還原Fe2O3的相關知識點，然后根據表格所給數據，從定量的角度進一步分析該粉末的組成。為了考慮課堂容量和學生的實際水平， 我對此處探究的內容進行了刪減， 原來的探究比現在的探究要更延伸：1．在表格中給出兩組數據，還有一組是“反應前洗氣瓶和石灰水的總質量和反應后洗氣瓶和石灰水的總質量”， 通過比較兩組數據得出用哪種數據計算粉末成分更為準確并分析原因。2．還有一處改動在第（3）小題，我去掉了“計算鐵的氧化程度”這個問題，讓計算難度減小，也更符合學生的真實水平。

【反思評價】丁同學指出，從環保角度，上圖裝置有嚴重不足之處，你認為該如何改進？

通過反思評價，讓學生復習了該實驗中重要的尾氣處理。

過渡信息：暖寶寶中的鐵粉來源工業，主要是煉鋼后所得，煉鋼的主要原料是生鐵。

思考：

1．請寫出生鐵煉鋼關鍵一步的化學方程式。

如圖是煉鐵高爐及爐內化學變化示意圖，請回答下列問題。

（1）高爐煉鐵原料有哪些？

（2） 下列鐵礦石主要成份表達錯誤的是

A．磁鐵礦（Fe3O4）

B．赤鐵礦（Fe2O3）

C．黃鐵礦（FeS）

D．菱鐵礦（FeCO3）

（3）請寫出產生CO的化學方程式。

（4） 要煉出含雜質2%的生鐵3200 噸，需要含氧化鐵質量分數為80%的赤鐵礦石多少噸？

通過這樣一個過渡，巧妙的進行工業煉鐵的相關復習，通過整個這樣一個探究，就把第3 節“金屬資源的利用和保護”復習完了，共用25－30 分鐘。由于在復習過程中穿插了大量習題，可以將剩余習題在課后完成。

2．探究復習在總復習中的運用

“探秘暖寶寶” 這一探究主題還可以用在中考總復習中。告訴學生暖寶寶由鐵粉、活性炭和氯化鈉組成，打開后發現灰黑色的固體中還夾雜著少量的紅棕色粉末，提出問題：這些固體的成分可能是什么？ 怎樣驗證這些固體成分？ 通過這兩個問題，引出探究一：怎么證明暖寶寶中還有鐵粉？ 歸納Fe 和Fe2O3的性質，得出鐵及其化合物間的轉化。

探究二：暖寶寶的工作原理

思考：1．暖寶寶的發熱原理2．氯化鈉的作用3．活性炭的作用4．如何保存暖寶寶。

通過探究二，復習了鐵的生銹和鐵的防護。

探究三：暖寶寶中各成分含量的測定，從而把探究從定性轉向定量。讓學生思考，如何利用現有的儀器和試劑，設計實驗方案，測定暖寶寶中各成分質量分數（提醒：灰黑色固體中還夾雜少量紅棕色粉末）。現有儀器：電子天平、燒杯、小試管、洗氣瓶、錐形瓶、分液漏斗、量筒、玻璃棒、漏斗、鐵架臺、藥匙、試管架、廢液缸，現有藥品：濾渣、蒸餾水、鹽酸、暖寶寶。

學生思考出可能成分為：鐵粉、活性炭、氯化鈉、氧化鐵， 進一步提出成分測定順序： 氯化鈉→活性炭→鐵→氧化鐵。教師進一步給出實驗步驟。

實驗步驟1：稱取10．00g 樣品于一燒杯中，加足量水充分攪拌溶解后， 過濾，將濾渣洗滌、干燥、稱得其質量為7．28g。步驟2：如右圖，將得到的7．28g 固體與足量稀鹽酸反應，用電子秤稱得反應前后總質量差為0．15g。

步驟3：將錐形瓶中反應后的液體過濾，并將濾渣洗滌、干燥后，稱得其質量為1．20g。

質疑與反思：（1） 按照步驟2 測得氫氣質量往往會有偏差，為什么？ （2）實驗裝置和藥品可怎樣改進？得出改進后步驟2 中稱得質量差為0．14g， 從而計算各成分含量。

通過這種實驗探究，讓學生復習了相關的實驗操作，同時運用所學知識定量解決實際問題，讓學生在探究中獲得知識的復習， 比單一的講解更為生動形象。

以上只是“從定性到定量”立體探究式復習的一個案例， 更多的方案需要我們不斷地積累并付諸實踐。這種探究式復習可以讓知識結構更系統化、網絡化，所以可以推廣和使用。只是在使用過程中，我們需要把握住主線和核心，不能濫用散用，這樣不但讓課堂顯得冗繁，也讓探究式復習失去了本有的效果。

［1］中華人民共和國教育部．義務教育化學課程標準（2011版）［S］．北京：北京師范大學出版社，2012